动力换档变速器设计
动力换挡变速箱工作原理
动力换挡变速箱工作原理动力换挡变速箱，是一种常见的汽车变速器类型。
它可以通过改变车辆动力输出轴的旋转速度和方向，来使汽车以不同速度匀速行驶或加速。
相比于手动变速箱，它更加自动化，减轻了驾驶员的操作负担，提高了驾驶的舒适性和安全性。
动力换挡变速箱的工作原理可以简单分为三个步骤：第一步，传动系统接收发动机输出的动力，并将其传输到变速箱内部。
第二步，变速箱内部通过特定的齿轮组合来调整车辆行驶时的速度和扭矩，从而提供不同的车速挡位。
第三步，传动系统将调整后的动力传输到汽车的驱动轴中，以驱动车轮转动。
其中，变速箱内部的传动系统由液压系统和机械系统构成。
液压系统包括多条液压管路和调节阀，其作用是通过变化液压压力和流量，来实现换挡和变速的操作。
机械系统由各种大小不一的齿轮、轴承、离合器等组成，它们协同工作，来使车辆在各个速度区间内较为稳定地行驶。
常见的动力换挡变速箱有自动变速箱和双离合器变速箱两种类型。
自动变速箱可以自动感知汽车当前的行驶状态，并根据需要自动进行换挡。
而双离合器变速箱则利用两个离合器来分别驱动主变速器和辅变速器，提高了换挡的速度和平顺度。
在日常使用中，为了保证动力换挡变速箱的正常工作，我们需要注意以下几点：首先，需要定期检查变速箱内的油位和油质，保持其在正常范围内，避免油液老化和泄漏等问题。
其次，在开车时需要注意换挡时的操作方式，避免过快或过慢的换挡操作，以及超过变速箱承受范围的高速行驶。
最后，平时开车需要注意指示灯的提示，及时处理变速箱出现的问题，避免因为延误维修而导致更严重的问题出现。
综上所述，动力换挡变速箱是现代汽车不可缺少的重要部件之一，其工作原理清晰易懂，但实现起来却涉及到多个复杂的系统和部件。
对于驾驶员来说，要保证汽车的平稳行驶和长久使用，就需要时刻注意变速箱问题，定期维护和保养，保障驾驶的舒适性和安全性。
工程机械动力换挡变速器工作原理及应用
工程机械动力换挡变速器工作原理及应用13(1{(1{{{il(f{te11{1t{{i({{i?I!({{■河南科技学院机电学院,聂福全篮2005g第10期程机械动力换挡变速器作原理及应用随着近几年液压传动技术的发展,采用液力传动的工程机械由于具有无级变速(在某一速度范围内)及操纵轻便的特点,逐渐有取代传统机械式传动工程机械的趋势,但由于国产行走液压泵,液压马达质量不过关,而进口的价格又偏高,使得液压驱动的工程机械价格较高,而国内许多用户由于购买能力有限,制约了全液压驱动振动工程机械的推广应用.如何解决操纵方便和价格之间的矛盾,采用动力换挡变速器取代传统的手动机械变速器则是一个比较好的选择方案.动力换挡变速器的结构及工作原理动力换挡变速器一股是由液力变矩器,整体箱体式多挡动力换挡变速器和控制系统三部分组成,能实现前,后桥驱动,且可以带闭锁离合器.某些变速器还可根据需要, 在导轮上配置一个单向离合器.根据不同工程机械操作的需要,可选配前三例三,前四倒三,前六倒三MC慢代露部件等不同速度挡位的箱体.由于在变速器中有若干个液压控制的多片离合器,能在带负荷的状态下接合和脱开,从而实现动力换挡.1.液力变矩器工作原理液力变矩器按其结构不同主要有综合式和非综合式两种结构.它的主要作用是通过变矩器可使输出转速无级变化,使驱动扭矩能自动适应所需的负载扭矩.如图1所示,变矩器主要由泵轮,涡轮,导轮三部分组成,并由这三个工作轮组成一个循环圆系统, 液体按照上述顺序通过循环圆流动. 工作时,变矩器泵轮和变速器的供油泵不断使液压油通过变矩器,使变矩器开始起作用,增加发动机输出的扭矩,同时经变速器流出的油吸收了变矩器内产生的热量并将热量排出.变矩器在工作时,油液由泵轮流入涡轮,流经涡轮时液流改变方向,涡轮及输出轴所得到的扭矩大小取决于负载.导轮置于涡轮后面,其作用是将从涡轮流出的油i3岫例afie{n(&液压气动密封经其油道再次改变液流方向并以适当的方向流人泵轮,因此会在导轮上产生一个反作用扭矩.涡轮与泵轮扭矩之比称为变矩比,此比值随涡轮与泵轮之间的转速比降低而增大.因此,涡轮不工作时变矩比最大,随着输出转速的提高,变矩比的会降低.当涡轮转速达到泵轮转速的80%左右时,变矩比接近1,涡轮扭矩等于泵轮扭矩,此时变矩器的作用类似于一个偶合器.配置单向离合器的作用是在高速工况提高高效区的传动范围.在变矩工况时,离合器将扭矩传至导轮座,偶合工况时松开,此时导轮就能自由旋转.发动机◆起步工况◆中间工况◆达到闭锁◆工况冷1.5)2.5J1速器H一=0盯一<盯H一一0.8n图1液力变矩器结构及工作原理图2动力换挡变速器结构2.动力换挡变速器工作原理动力换挡变速器一般为平行轴(定轴)结构,由液压控制的多片式摩擦离合器能在带负荷状态下接合和脱开,即实现在不切断动力情况下换挡.所有传动齿轮均由滚动轴承支承,齿轮与齿轮之间为常啮合传动.三挡结构的变速箱有5个多片湿式摩擦离合器,4挡至6挡结构的有6个多片湿式摩擦离合器.动力换挡接合时,相应挡位的离合器摩擦片被受轴向作用的油压所推动的活塞压紧,实现该挡位的动力接合;换挡脱开时,该部位离合器摩擦片在复位弹簧的作用下使活塞返回, 该挡位动力脱开,动力换挡变速器结构如图2所示.由于液力变矩器和动力换挡变速器使工程机械具有一定的自适应性能, 图3动力换挡变速器液压工作回路-Ic琢代零部件换挡轻便平稳,加速性能较好等优点,生产成本又比较适中,可以有效提高工程机械的作业效率和使用经济性,减小发热量,已为国内大多数工程机械生产厂家接受并采用.控制系统类型及工作原理控制系统按照控制原理不同可分为机液控制阀和电液控制阀两种类型的控制方式.1.机液控制动力换挡液压系统原理动力换挡变速器液压系统主要元件包括液压泵(齿轮泵),滤清器, 控制压力阀,压力控制阀,换挡阀,旁通阀等.齿轮泵用于向变矩器和操纵阀供油.齿轮泵由发动机直接驱动,动力换挡时,通过调整换挡(向)控制阀(前,后挡各一个),油液经油路内的吸油滤清器(粗滤)和旋转滤清器(精滤)后,经控制压力阀(主调压阀1,3～1.7MPa)限制其工作压力,再通过压力控制阀进入操纵阀. 经操纵阀的液压油直接进入离合器, 推动相应活塞动作,完成动力换挡. 压力控制阀的主要作用是在换挡瞬间调节离合器液压缸的升压特性,即换挡时使油压瞬间降低,换挡结束后油压再恢复到正常值,这样能减少换挡冲击,提高换挡的可靠性和稳定性.控制压力阀在限制最高油压的同时,将溢出的液压油送人变矩器和润滑油路.变矩器人口油压为O,8MPa, 出口油压为O.25MPa.动力换挡变速器液压工作回路如图3所示.2.电液控制原理电液控制的油路与机液控制油路相类似,只不过是用4个电磁阀取20O5第10朝锄H,}({{.(1l{H/<t&)41㈣1({{&代了两个换挡(向)阀.动力换挡时,通过手动操作挡位选择器,控制与选择器相连的各个电磁阀,操纵变速箱上的控制阀,实现控制油路的接通与断开,完成动力换挡操作.由于电液操纵具有简单,方便及电缆连接安装方便的特点,因此,目前国产压路机大多采用此控制方式.动力换挡变速器在国内的发展和应用鉴于动力换挡变速器的许多优点,20世纪80年代以来我国先后引进了日本TCM叉车的变速器和德国ZF公司电一液控制定轴式尺寸变速器等先进技术,使我国这一行业水平有了较大的提高.目前,动力换挡变速器已在许多工程机械品种如装载机,推土机,平地机,压路机等上得到普及和应用.作为国内相关生产企业而言,提高动力换挡变速器制造和应用水平的关键是必须加快行业间联合兼并步伐,引进世界一流技术,早日在我国建成具有世界一流技术水平和竞争能力的专业化企业集团.只有这样才能在我国实现动力换挡变速器产品的专业化,系列化与通用化,为我国工程机械提供具有世界一流技术水平和价格适中的产品,使产品具有旺盛的生命力.目前,国内动力换挡变速器的主要生产厂家见表l,表2.表1装载机动力换挡变速器生产企业产品型号输入功率最大输入转速输入扭矩/kW/rmin一/Nm四川I齿轮厂ZL10,ZL15,40,532400,2400,355,150,ZL40,ZL50,125,147,2200,2200,1500,1560,ZL70l6222002200天津工程ZL15,ZL16,53,53,2400,2400,170,170,机械研究院ZL20,YB80166,742400,2000,205,392杭州前进BS428,ZL20A74,742500,2500650,650齿轮厂成都工程ZL30,ZL50,75,154,2000,2200,392,751,机械液力ZL40E,ZL60E93,1512200,2200,347,401变矩器厂福建三明ZL40ZL50158,1582200,2200,1310,1310齿轮厂青海齿轮厂ZL50,ZLM50,154,169,2200,2000,745,950,KLD85Zl5622008l3.4内蒙古汽车SX132lB7432cH0360齿轮厂表2ZF动力换挡变速器生产企业产品型号输入功率最大输入转速输入扭矩/kW/rmin/Nm杭州前进3WG180/2001719028001350～1500齿轮厂4WGl8O/200l70/l902800l350～15006WG180/200l70/I9028001350～15003WGl8ll702800l3505WGl8ll702800l350不同工程机械动力换挡变速器的选用对于平地机,垃圾压实机,装载机等非匀速工作条件下的工程机械,由干其负载变化比较大,因而必须采用液力变矩器,以满足输出扭矩随负载自动变化的要求,变速器的类型以zF动力换挡变速器为主.变矩器与发动机篮2oo50~第10期MC琨代零部件的连接可以是直接连接,即采用传力膜片与飞轮壳连接.如果有特殊安装需要,也可以采用分离连接,即采用法兰和万向节连接变矩器与发动机.对于压路机等一些基本处于匀速运动的工程机械,由于对动力扭矩输出变化要求不高,因而可以不使用液力变矩器,而直接采用动力换挡变速器,这样可以在满足设备动力换挡使用的前提下,有效降低变速器的采购成本.装载机等工程机械应选用装载机专用动力换挡变速器,以满足装载机械的特殊使用要求.动力换挡变速器使用时的注意事项(1)工程机械在工作状态下使用挡位控制器进行换挡时,操纵应依次进行,不可跳挡操纵.此外,一些变速器仅在l挡时可实现反向操纵,因而驾驶时必须给予充分的注意.另外在行驶中,下坡滑行时,应操纵相应的挡位,发动机的转速不得低干1200r/min,以满足变速器各部位润滑的需要.(2)动力变速器总成一般采用8号液力传动油.首次加油量应合适, 进行油位检查时,先使发动机处于怠速状态,油温在80~C时,油面应达到油标尺的上标记刻度;油温在40℃时油面应降至下标记刻度.变速箱首次工作100h后必须更换油, 以后每工作1000h换一次油,并且在换油同时更换滤油器.(3)当发动机熄火主机被拖行时,要求变速器拖行速度不得超过10km/h,拖行距离不得超过10km, 以防止变速器的损坏.-C文章查询编号:W1003。
动力换挡变速器实训报告
一、实训目的1. 理解动力换挡变速器的工作原理及特点；2. 掌握动力换挡变速器的结构组成；3. 熟悉动力换挡变速器的操作流程；4. 培养动手能力，提高维修技术水平。
二、实训内容1. 动力换挡变速器简介动力换挡变速器（DCT）是一种先进的自动变速器，具有换挡迅速、平顺、高效的特点。
它主要由动力换挡执行机构、液压控制系统、电子控制单元等组成。
2. 动力换挡变速器结构组成（1）动力换挡执行机构：主要由离合器、同步器、换挡拨叉、换挡轴等组成。
其主要作用是实现换挡过程，保证换挡的平顺性和可靠性。
（2）液压控制系统：主要由液压泵、液压阀、油管、油箱等组成。
其主要作用是为动力换挡执行机构提供动力，实现换挡控制。
（3）电子控制单元（ECU）：主要负责接收传感器信号，根据预设的程序控制液压控制系统，实现换挡过程。
3. 动力换挡变速器操作流程（1）启动发动机：将钥匙插入点火开关，转动钥匙至“ON”位置，发动机启动。
（2）预热：启动发动机后，等待一段时间，让发动机预热，提高燃油喷射效果。
（3）挂挡：根据行驶需求，选择合适的挡位。
DCT变速器通常具有自动和手动两种模式，可根据实际情况选择。
（4）起步：松开驻车制动器，缓慢踩下油门，车辆起步。
（5）行驶：根据行驶速度和负载情况，适时调整挡位，实现平稳加速。
（6）停车：减速时，提前降挡，松开油门，车辆平稳停车。
4. 动力换挡变速器故障诊断与排除（1）故障现象：车辆行驶过程中，出现换挡冲击、换挡迟缓、动力下降等现象。
（2）故障诊断：根据故障现象，检查传感器信号、液压系统、电子控制单元等。
（3）故障排除：针对故障原因，采取相应措施进行修复，如更换传感器、修复液压系统、重置电子控制单元等。
三、实训过程1. 观察动力换挡变速器结构：首先，观察动力换挡变速器的整体结构，了解各部件的分布和作用。
2. 学习动力换挡变速器原理：通过查阅资料，了解动力换挡变速器的工作原理、结构组成和操作流程。
车辆工程变速器设计方案
车辆工程变速器设计方案汽车变速器是传动系统中的重要部件，起到了对发动机输出扭矩进行合理传递和调节的作用。
随着汽车技术的不断发展，变速器设计和制造方案也在不断进步和完善。
本文针对汽车工程领域的变速器设计方案进行了研究和探讨，旨在提出一种高效、可靠的变速器设计方案，以满足汽车行驶中的各种需求。
二、需求分析1. 可变速范围广：汽车行驶需求不同，需要有较大的可变速范围，适应不同路况和行驶状态；2. 高效能传递：变速器需要具备较高的传递效率，减少动力损失；3. 可靠耐用：变速器需要具备较高的可靠性和耐用性，能够满足长期使用的要求；4. 兼容性强：变速器需要能够与不同类型的发动机匹配，满足多样化的汽车需求。
三、设计原理1. 变速器类型选择：根据汽车使用需求，选择符合要求的变速器类型，包括手动变速器、自动变速器等；2. 齿轮设计：通过数值模拟和实验分析，设计合理的齿轮参数，以提高传动效率和可靠性；3. 阻尼器设计：考虑阻尼器对传动稳定性的影响，设计合理的阻尼器结构和参数；4. 控制系统设计：对自动变速器进行控制系统设计，使得变速器能够灵活响应车辆的运行状态，提高驾驶舒适度。
四、系统设计1. 变速器类型选择：根据市场需求和技术发展趋势，选择自动变速器作为设计方案的主体；2. 齿轮设计：通过CAD软件进行齿轮设计，优化传动比和齿轮参数，以提高传递效率和耐用性；3. 阻尼器设计：采用动态模拟和试验方法，进行阻尼器结构和参数的优化设计，以降低传动噪音和振动；4. 控制系统设计：采用先进的控制算法和传感器技术，实现变速器的智能控制和适应性调节，提高驾驶舒适性和燃油经济性。
五、设计实施1. 齿轮加工：采用先进的数控加工设备，对设计好的齿轮进行加工和制造，保证齿轮的精度和可靠性；2. 阻尼器制造：优选制造合作厂家，进行阻尼器的精密加工和装配，保证阻尼器的质量和稳定性；3. 控制系统调试：采用先进的仿真软件和测试设备，对控制系统进行模拟和实际测试，保证控制系统的可靠性和适应性；4. 系统集成：对齿轮、阻尼器和控制系统进行整合，进行系统运行测试和性能评估，确保整个变速器系统的稳定性和可靠性。
变速器换挡机构的动力学特性与设计优化方法
变速器换挡机构的动力学特性与设计优化方法变速器是汽车传动系统中至关重要的组成部分，负责将发动机的动力传递给车轮，以实现不同速度和扭矩的转变。
而变速器的关键部分之一，就是换挡机构。
本文将探讨变速器换挡机构的动力学特性以及设计优化方法。
一、变速器换挡机构的动力学特性换挡机构是用于实现变速器换档操作的机械装置，负责在不同的换挡状态间切换。
换挡机构的动力学特性影响着整个变速器的性能和可靠性。
1. 换挡机构的运动特性换挡机构通常由多个齿轮、齿条、滑块等组成，其运动特性可分为平移运动和回转运动。
平移运动用于选择不同的齿轮，而回转运动则将选定的齿轮与主轴相连，实现动力的传递。
2. 换挡机构的传动特性换挡机构在换档时需要承受较大的冲击和扭矩，因此对传动零部件的设计和材料选择要求较高。
传动特性的合理设计可以提高换挡的顺畅性和可靠性，减少零部件的磨损和损坏。
3. 换挡机构的惯性特性变速器换挡时，换挡机构的惯性对换挡时间和换挡顺畅性有较大影响。
合理的惯性特性设计可以提高换挡的快速性和平稳性，减少动力传递过程中的能量损失。
二、变速器换挡机构的设计优化方法为了提高变速器的换挡性能和可靠性，需要进行设计优化。
下面介绍几种常见的优化方法：1. 材料选择和强度分析选用高强度、高耐磨的材料，并进行强度分析，以确保换挡机构在高负荷运行时不发生破坏或变形。
2. 减少摩擦和噪音在设计中考虑减少摩擦和噪音的要求，采用合适的润滑和减震装置，以提高换挡的平稳性和舒适性。
3. 提高换挡速度通过优化齿轮齿形和齿轮组的匹配方式，减少换挡机构的惯性负载，从而提高换挡的速度和顺畅性。
4. 降低换挡力通过减小换挡机构的摩擦系数，减少换档所需的力量，降低驾驶员的操作难度，提高驾驶的舒适性。
5. 增强换档的稳定性通过优化换挡机构的结构和控制系统，使换档过程更加稳定可靠，避免意外换挡或挂空挡的现象。
三、结论变速器换挡机构的动力学特性和设计优化直接关系到整个变速器系统的性能和可靠性。
ZF和DANA变速箱原理修改
电控机械液压ZF变速箱WG系列的工作原理ZF系类变速箱的档位转换采用ZF公司独立设计的E模块,接受液力变矩器涡轮转速和档位信号,进而控制液力变矩器动力传动方式转换,即由液力传动转换为机械传动,使其提速和动力传动非常平稳,又能提高传动效率。
顺利实现档位转换顺畅、档位闭锁可靠、作业机械机构状态联锁项目齐全、运行速度档位联锁安全等功能,对保护发动机及确保安全生产提供了基础保障。
图为ZF WG210ZF—AS Tronic 3D剖视图1 档位功能电液控制换档机构采用电液换档控制系统,变速箱内有一套包含泵、电磁阀、液压阀、离合器控制油缸在内的液压控制系统。
每一档位都有固定的电磁阀得电,打开控制油路,高压油推动离合器控制油缸,使相应的液压离合器结合,形成符合该档位传动比的传动线路,实现齿轮与轴连接、变速和功率传递。
WG型四档机械动力换档变速箱各档位电磁阀及离合器结合情况如表1所示。
液力变矩有两种力矩工况、三种状态(液力变矩,液力偶合和机械连接),其闭锁离合器WK的锁闭是用速度传感器和电子控制程序组件自动操作的,只有涡轮转速降到1 400 r/min以下且传动比i≤0·65时,方可降低档位,否则,换档选择器被锁定,目的是防止变矩器涡轮速度过高时降档造成发动机飞车,所以降速时,应先降低发动机转速并必要时施加风制动,当变矩器闭锁离合器和换档选择器的自动控制锁闭机构被释放后,才可降低档位。
档位与速度最佳匹配标准见表2。
表1WG型四挡机械动力换挡变速箱各挡位电磁阀及离合器工况表2大型养路机械4WG-65B2型变速箱挡位与速度最佳匹配标准二变速箱档位转换电气控制过程1 E模块功能的说明控制E模块有六个脚,其功能见图1 ZF控制系统。
1脚是输出挂档盒锁闭电磁铁信号,此信号由28U1内部电路产生; 2脚是接地; 3脚是由挂档盒输出一个信号到这里,此信号为一个确定目前档位的信号,由28U1内部电路控制,该信号与接到28U1第4脚的涡轮转速信号1f35进行比较,确定28U1的1脚输出为+24 V或0 V; 4脚是由1f35输入ZF所接受的涡轮转速变化信号,是一个脉冲信号; 5脚是输出G39变换离合信号,控制ZF变换离合器的动作,此脚的输出完全由28U1的4脚输入信号经28U1的内部电路识别后决定输出+24 V还是0 V; 6脚是由转档盒输出一个变换离合电源到这里。
电动车两档变速器换挡结构设计.doc
电动车两档变速器换挡结构设计一、绪论1.1 课题研究背景及目的随着油价的不断上涨和人们对环境污染问题的日益关注,电动汽车因其安全可靠,清洁环保的特点而成为未来汽车研究和发展的重要方向。
除了污染小，电动车还有很多优点。
比如电动车噪声低，能有效减小噪声污染，提高驾驶舒适度。
电动车的效率也很高，与内燃机相比可以大大节省资源。
同时电动汽车在成本方面也有优势，与一般的使用燃油的汽车相比，电动汽车具有操纵简便、结构简单，汽车传动部件比较少，而且不需要更换机油、油泵，还有冷却水，消声装置等，在维修保养方面的工作量相对较少。
在一些特殊场合，比如不通风、冬天低温场所，或者高海拔缺氧的地方，电动车与内燃汽车相比还具有适用范围广，不受所处环境影响的特点。
所以电动车并不如以前所想象的那样仅仅是为了保护环境而开发，如果解决了蓄电池的一些问题，它在驾驶舒适度，可靠性，成本方面都有内燃汽车无法比拟的优点。
所以，电动车的发展，必然是以后汽车的重点发展方向。
与内燃机相比，电动机的输出转矩较为固定，不像内燃机转矩和转速有很大的关系，所以电动车不用通过变速器繁琐的换挡，就可以完成起步，加速，高速行驶的过程。
但是没有档位的电动车的电动机在高速运转时扭矩较大，而并不需要这么大的扭矩，所以浪费了电能，降低了效率，电动车在爬坡时，电动机也会因为其扭矩的限制而产生最大爬坡度不足的情况。
而在启动时，电动机固定的扭矩也导致它不能更快的加速。
所以电动汽车再起步，加速，上坡，高速行驶情况下，会浪费很多电量，在地面起伏比较大的地带，或拥挤的城市里面，电动汽车的效率会大大降低。
简单的说，就是没有变速器的电动车太“笨”了，它的扭矩只能在很有限的范围内变化，而且不会朝以此时工况最适宜的扭矩变化，所以在上述对扭矩需求超出或低于电动车扭矩范围的情况下，无变速器的电动车就会显示出他的劣势，而加装一个变速器就可以改变这一状态，就可以在根据不同工况所需的扭矩的不同来挂入合适的档位，从而使电动汽车的性能得到大幅提升，而且可以简化电动机的冷却系统。
行星式动力换挡变速器设计说明书
一、综合法设计行星式动力换挡变速箱传动方案1、已知：i1=3.33 i2=2.05 i3=1.00 i R=3.05 n e=1660r/min M e=420N∙M2、计算方程式数：C53=103、计算方程组数：C103=1204、计算旋转构件数：m=n+2=55、旋转构件命名：输入构件i，输出构件o，其它旋转构件1、2、R6、用构件名称组合方程式：( i o 1 ) (1)( i o 2 ) (2)( i o R ) (3)7、列方程式(1) 列原始方程式n i+3.05n o−4.05n R=0n i−3.33n o+2.33n1=0n i−2.05n o+1.05n2=0(2)寻找派生方程式n1+1.74n R−2.74n o=0n2+3.86n R−4.86n o=0n2+1.22n o−2.22n1=0n i+1.11n1−2.11n R=0n2+1.59n i−2.59n R=0n i+2.73n2−3.73n1=0n R+1.29n2−2.29n1=0四个方程式。
方程式1、2、4、5、8、9可用来组成方程组。
9、根据已确定的方程式列方程组。
由于每个方程组都必须含有所有旋转构件“i、o、1、2、R”，只有这样，才能实现所有不等于1的传动比。
若用方程式的序号表示方程，那么序号组成的符合上述条件的方程组为：10、根据方程组绘制变速箱传动示意图：由于每组都有三个方程，共6种排法，但形如1 2 5和5 2 1两种排法在结构上是相同的，故只用画出其中一种传动示意图即可。
由此可知每组方程组都有三种结构不同的排法。
第一组：1、2、5⑴⑵⑸⑴⑸⑵⑵⑴⑸o 1 R o R 1 1 o RR o o R o o o R oi i 2 i 2 i i i 2第一组第一种排法两个R无法连在一起，故排除；旋转构件2制动件不能引至箱件，故排除。
第二组：1、2、8⑴⑵⑻⑴⑻⑵⑵⑴⑻o 1 i o i 1 1 o iR o R R R o o R Ri i 2 i 2 i i i 2上图两个R连不到一起排除。
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由上式可知：对于二自由度变速器当输入转矩和输入转
速 Mi , ni一定，各挡传动比一定时，各离合器在各挡工作时
的( McnX )是常数，与传动简图无关，即通过改变离合器 的
位置虽能降低（或增大）nX 值，但同时必然使 Mc值相应地
增大（或减小）。要同时减小 M c 和 nX 值是不可能的。
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5.2 传动简图设计
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机械与材料学院
2020年3月30日4时0分
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一、形式选择
1、按自由度
定轴式动力换挡变速器是以操纵液压离合器来获得挡位传动比。若 只需接合一个离合器，就能得到一个挡位，则称为二自由度变速器；若 要得到一个挡位，必须同时接合两个离合器，则称为三自由度变速器， 它由两个二自由度机构串联组成。以此类推，四自由度变速器要得到一 个挡位，就必须同时接合三个离合器，它由三个二自由度机构串联组成。
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3、换档离合器布置位置 体内－－美观 体外－－维修方便 ，由用户要求而定。
4、变速器轴的形式
长轴式
一根轴上装两个或以上离合器；可
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短轴式
一根轴上只装一个离合器。
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机械与材料学院
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设计中希望尽量减少离合器的规格（多数采用一种或两 种），就须尽量使各离合器所需传递的转矩相差小。如果能 做到各离合器所需传递的转矩 Mc (1 ~ 1.5)Mi ，则可以采用一 种规格离合器，而其传递转矩的差异可以通过增减摩擦片数 或改变离合器油缸的油压来调整，也有不作任何更动就都采 用一种规格的离合器，而使各离合器的储备系数不同。
设计时，要控制空转离合器摩擦片的线速度：
V (nx )max R r [V ](m / s)
例：iF1 14, iF 2 7, iF3 3.5, iF 4 1.75, iF5 1, iR 16.
解：当
iF
时，
5
i
R
档处离合器的
nx
最大。
三、离合器的工作转矩Mc 二自由度变速器中离合器所需传递的转矩由来自图可知M c ii M i
首页 式中 ii ―― 输入轴至φ离合器的安装轴的传动比
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在二自由度变速器中，所有离
合器的主动部分都通过齿轮或
直接和输入轴相连，所有离合
器的从动部分都通过齿轮或直
接和输出轴相连。图 a）中，
已知接合离合器X ，求另一
个空转离合器 主、从片间的
相对转速 nX 。
首页 上页
设 ni 和 no 分别代表离合器 中主、从动部分的转速，
下页 则接合离合器 X，离合器 的相对转速为：
末页
结束 干涉是主要问题。
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首页
上页
下页
末页
结束
定轴式动力换挡变速器构造图
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工i作，i最max低（挡计位算离最合低器挡的）相时对，转速iiX
值最大，即变速器在最高挡
nX 最大。特别是最低挡的
传动比与最高挡的传动比异号时，nX 值更大。
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第五章 定轴式动力换挡变速器设计
5.1 概述
与机械式变速器相比，相同之处是所有支承齿
轮的轴是不动的；不同的是换挡形式采用动力换挡， 也就是说，齿轮通过轴承支承在轴上，它与轴的分 离和接合通过离合器来实现，而这个离合器的接合 首页 和分离是用油压操纵的，见图7-2。另外定轴式动力 上页 换挡变速器中轴的个数一般要比机械式变速器中轴 下页 的个数多。
用相同个数的离合器组成不同自由度的传动方案，最多能得到的挡位数 亦不同。例如，
用六个离合器组成
二自由度
三自由度
四自由度
首页 可得最多档位数
6
8～9
8
上页 挂某个挡时空转离合器数
5
4
3
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nX ni no
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令输入轴到离合器 主动部分的传动比为
ii
ni ni
输出轴到离合器 从动部分的传动比为
io
no no
接合离合器 X ，变速器的传动比为
iX
ni no
若接合离合器
，变速器的传动比为
i
ii
io
ii io
首页
上页 下页
所以
nX
ni no
ni ii
no io
ni ii
ni ii
ix i
ni ii
1
i iX
末页
结束
或
nX
ni ii
i iX
1
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上式中，当 X ， 同为前进或倒退挡离合器时，iX 和 i 同
号， i 0 ；当 X ， 一为前进挡，一为倒退挡离合器时，
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二、二自由度变速器中空转离合器片间相对转速
换档离合器可以装在主动齿轮轴上，也能装在被动 齿轮轴上。
在变速箱传动比确定的条件下，由于换档离合器的 位置不同，其闭合时的工作转矩不同，分离时的空 转转速也不同。
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iX
iX 和 i
异号， i iX
0
。故上式又可写为：nX
ni
i
ii iX
1
上式中，当 iX ，i 同号则取“－”号i，X i， 异号则取“+”号。
从上式可知：nX 的大小与 ii 有关，即与离合器的安装位置
有关，ii 越大 nX 值越小，故从降低值出发，离合器应安装在
首页 低速轴上；当各离合器位置已定，当 iX imin（挂最高挡），
上页 下页
Mi ――变速器的输入转矩。可见它与离合器的安装位置
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有关，从缩小离合器体积即减小
M
的目的出发，离合器应
c
结束 安装在高速轴上。
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将离合器的空转相对转速 nX 和工作转矩 Mc 相乘得，耗功
（换档时，从X
Ф）
( Mc nX
)
M
i
ni
i iX